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臺美先進半導體晶片設計與製作合作研究計畫 臺大脫穎而出 將與史丹佛大學及加州大學合作

更新日期:112年7月27日

圖1:圖為臺大電子工程學研究所教授楊家驤與加州大學洛杉磯分校Dejan Markovic 教授團隊過去開發的 AI 晶片與數位訊號處理陣列晶片。未來雙方將進一步共同研發運行時可重組陣列的 AI 晶片。圖2:臺大電子工程學研究所教授劉致為將與美國史丹佛大學協同開發與緊密合作,聚焦於開發以磁阻式隨機存取記憶體為基礎的記憶體內運算晶片。圖中是臺大與台灣半導體研究中心/工硏院/清華大學合作硏發的自旋軌道矩磁性穿隧接面記憶單元,直徑為70奈米。在SOT-MTJ的最下層是SOT channel。圖3:臺大電信工程學研究所教授王暉將與美國加州大學戴維斯分校的團隊共同研發結合微機電系統、超穎材料和台積電CMOS製程的創新紅外線光譜儀陣列的系統晶片。圖為加州大學戴維斯分校 J. Sebastian Gomez-Diaz教授團隊製作的MEMS 整合晶片。圖4:臺大電機工程學系教授李俊興團隊將與加州大學柏克萊分校合作,實現較低成本、節能的下世代240 GHz雷達系統,提供較高的角度解析度及較大的MIMO陣列,以利全面成像,預期可應用於6G無線通訊、自駕車、影像與三維感測等。圖為李俊興教授與臺大「太赫茲積體電路與系統整合實驗室」團隊合照。

圖為臺大電子工程學研究所教授楊家驤與加州大學洛杉磯分校Dejan Markovic 教授團隊過去開發的 AI 晶片與數位訊號處理陣列晶片。未來雙方將進一步共同研發運行時可重組陣列的 AI 晶片。

臺大電子工程學研究所教授劉致為將與美國史丹佛大學協同開發與緊密合作,聚焦於開發以磁阻式隨機存取記憶體為基礎的記憶體內運算晶片。圖中是臺大與台灣半導體研究中心/工硏院/清華大學合作硏發的自旋軌道矩磁性穿隧接面記憶單元,直徑為70奈米。在SOT-MTJ的最下層是SOT channel。

臺大電信工程學研究所教授王暉將與美國加州大學戴維斯分校的團隊共同研發結合微機電系統、超穎材料和台積電CMOS製程的創新紅外線光譜儀陣列的系統晶片。圖為加州大學戴維斯分校 J. Sebastian Gomez-Diaz教授團隊製作的MEMS 整合晶片。

臺大電機工程學系教授李俊興團隊將與加州大學柏克萊分校合作,實現較低成本、節能的下世代240 GHz雷達系統,提供較高的角度解析度及較大的MIMO陣列,以利全面成像,預期可應用於6G無線通訊、自駕車、影像與三維感測等。圖為李俊興教授與臺大「太赫茲積體電路與系統整合實驗室」團隊合照。

臺美啟動先進半導體晶片設計及製作合作,國科會與美國國家科學基金會 (NSF) 於2022年9月同步徵求「2023-2026年臺灣、美國先進半導體晶片設計及製作國際合作研究計畫」(ACED Fab Program),以鼓勵雙方學者在半導體及微電子領域的學術合作,同時培育晶片設計實作人才,維持臺灣於全球半導體領域領導地位。歷經近5個月的密集審查,國科會於今年6月30日公布入選的共有6件計畫,國立臺灣大學即佔4件。臺大團隊將分別與美國著名大學合作,把晶片技術應用於人工智慧及機器學習運算、邊緣運算、下世代雷達系統、先進感測系統等領域,持續強化二國的半導體競爭力。

臺大獲通過的計畫中,電子工程學研究所有2組團隊入選,分別是楊家驤及劉致為教授研究團隊。楊家驤教授將與加州大學洛杉磯分校 (UCLA) 共同合作,開發運行時可重組陣列 (Real Time Reconfigurable Array;RTRA) 架構的人工智慧與機器學習運算晶片;劉致為教授將與美國史丹佛大學協同開發與緊密合作,聚焦於磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)為基礎的記憶體內運算晶片,搭配電路設計之輔助軟體開發與驗證,以達到提高神經網路運算性能與降低能耗的目標,後製程則是和國家實驗研究院台灣半導體研究中心合作。

此外,電信工程學研究所教授王暉則是將與加州大學戴維斯分校 (UC-Davis) 合作,開發以CMOS-MEMS為基礎之微型化、低雜訊室溫紅外光譜系統,其性能預期可超越現行商業傅立葉轉換紅外光譜 (FTIR) 系統,應用於尖端生醫癌症感測等。電機工程學系教授李俊興將與加州大學柏克萊分校 (UC-Berkeley) 合作,實現較低成本、節能的下世代240 GHz雷達系統,提供較高的角度解析度及較大的MIMO陣列,以利全面成像,預期可應用於6G無線通訊、自駕車、影像與三維感測等。

國科會指出,ACED Fab Program是臺美首次於半導體領域尖端技術的學術合作計畫,這次補助6件計畫,是基於臺灣晶片半導體製程的優勢,結合美方在架構與軟體端的強項,預期在人工智慧、運算、感知晶片以及通訊系統上,帶來創新與突破性的進展。雙方的合作計畫除獲得政府的經費支持外,並將充分利用臺灣先進的半導體製程技術,以實現前瞻高性能晶片設計。

臺大校長陳文章表示,臺灣大學一直是國內半導體產業的重要推手,培育許多青年學子成為此領域的佼佼者。他期待未來能有更多國際合作、更多的海外人士來就讀臺大半導體領域相關的國際學程,進一步落實相關研究成果,並進一步應用於各領域,造福人群。

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